Ученые выяснили, как глубокий сон строит мышцы, сжигает жир и улучшает работу мозга

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили двустороннюю связь между сном и гормоном роста. В исследовании, опубликованном в журнале Cell, они выявили нейроны в гипоталамусе, которые регулируют выброс гормона роста во время сна, и описали ранее неизвестную систему обратной связи, помогающую поддерживать баланс между уровнем гормона и бодрствованием. Работа проводилась на мышах с использованием электродов и световой стимуляции нейронов.

Гормон роста важен не только для развития в детстве: он поддерживает мышцы и кости, регулирует использование жировых запасов и влияет на уровень сахара в крови. Недостаток сна может нарушать его регуляцию, что связывают с риском ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. В гипоталамусе GHRH (рилизинг-гормон, высвобождающий гормон роста) стимулирует выброс гормона роста, а соматостатин подавляет его. Во время быстрого сна (REM-сон) активность обоих типов нейронов возрастает, а во время медленного сна (не-REM-сон) активность соматостатина снижается, тогда как уровень GHRH повышается умеренно; оба паттерна способствуют выбросу гормона роста. Кроме того, накапливающийся во сне гормон роста стимулирует нейроны голубого пятна (лат. locus coeruleus), участвующего в бодрствовании, внимании и когнитивных функциях.

Открытие может помочь в разработке новых подходов к лечению нарушений сна, связанных с метаболическими заболеваниями, такими как диабет, и неврологическими болезнями, включая болезнь Паркинсона (Parkinson's disease) и болезнь Альцгеймера (Alzheimer's disease). Ученые предполагают, что знание конкретных клеток и путей передачи сигналов (signaling pathways) может лечь в основу гормональных или генных терапий, влияющих на качество сна и баланс гормона роста. Однако эксперименты проводились на мышах, поэтому необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как эти механизмы работают у людей и можно ли безопасно воздействовать на них. Работа подчеркивает, что сон — не пассивное отключение мозга, а активный процесс, поддерживающий рост, восстановление, метаболизм и бодрствование.